４ 踏み切り時の股関節角度の大きさが初期飛行局面に及ぼす影響（実験３）
４.４ 考察
４.４.３ 初期飛行局面における姿勢制御の違いが前傾姿勢に及ぼす影響
DCGy
の値は減少していたことから，飛行中の選手全員の合成重心は常に落下して いた。Hip_Large
群は3 m， 4 m，5 m
地点においてHip_Small
群よりも大きなDCGy
を示したことから，Hip_Small
群よりも高い飛行経路であったことが分かる。この ようなDCGy
の差が生じた原因は，すでに述べたようにHip_Large
群の鉛直方向速 度（Vy）がHip_Small
群よりも常に大きかったことよるものであると考えられる。ただし，2群間の
DCGy
の差は3m
地点で約0.04 m，4m
地点で約0.06 m，5m
地点で約
0.06 m
であり，それほど大きくはなかった。以上の議論より，
Hip_Large
群とHip_Small
群との間の飛行姿勢制御の違いが，合 成重心の水平方向速度（Vx），鉛直方向速度（Vy）および飛行経路（βおよびDCG）
に及ぼす影響を以下のようにまとめる。
Hip_Large
群が示した飛行姿勢制御はHip_Small
群に比して，飛行中に作用する抗力が大きかったものと推察される。そのため，
Hip_Small
群に比してわずかではあ ったが，Vx
の減少量が大きくなっていたものと推察される。一方で，飛行中に作用 する揚力はHip_Small
群のそれよりも大きかったものと推察される。そのため，Hip_Small
群に比してわずかではあったがVy
の減少量（落下速度の増大）が抑制されたものと推察される。
このような
Hip_Large
群とHip_Small
群の飛行中の速度変化の特徴を反映して，飛行軌跡の方向を意味する合成重心の進行方向（β），および飛行経路の高さの変 化を意味する（
DCGy
）についても，Hip_Large
群がHip_Small
群より高い飛行軌跡 であったことが明らかとなった。ただし，5m
地点における2
群のDCGy
の平均値 の差は，およそ0.06m
であり，大きな差ではなかった。ついて比較することで，飛行中の前傾姿勢をとるために必要と考えられるピッチン グモーメントの作用を推定する。その上で，4.4.1.bで議論した，姿勢制御方法の違 いによる飛行中のピッチングモーメントの変化を改めて議論する。なお，映像解析 で得られた角度の
2
回微分を行うことで角加速度を算出し，選手個々の慣性モーメ ントと角加速度との積によるピッチングモーメントを用いる方がより直接的ではあ るが，すでに4.4.2
で述べたように，2
回微分によるノイズの増大の影響が大きかっ たため，本研究では角速度の変化量をピッチングモーメントの作用として捉えるこ ととした。４.４.３. a スキーの前傾を示す角度について
最初に，スキーと水平線とのなす角（γ）について見てみる（
Fig. 18c
）。γは下 肢とスキーとのなす角度（θ），およびスキーと進行方向とのなす角度（α）の両方 の大きさに影響を与える角度である。ここで，θとαは空気力に影響を与える要因 であることを考慮すると，γを制御することの重要性が理解できる。Hip_Large 群と
Hip_Small
群との間で，0m
地点から5m
地点までγは有意な差が見られなかった。この結果から，
2
群のγの制御方法に差が見られなかったことを示すものであると 考えられる。γとαとの関係を見てみると，γとαの変化パターンが類似しており，さらに，その変化量はほぼ同じであった。すなわち，初期飛行局面におけるαの変 化は主にγの変化によって決定されたものと考えられる。次に，γとθとの関係を 見てみると，
12
名の被検者から得られたθの平均値について，0 m
地点および5 m
地点では，それぞれ86.1±3.7°および 49.8±4.9°であり，5m
飛行する間に36°減
少していた（Fig. 18b）。同じ間にγは－9.1±0.8°から－0.4±3.9°まで9°の増大
を示した。これはθの全変化量（36
°）の25
％程度に過ぎない。すなわち，0 m
地させることによってもたらされたものと考えられる。
このような下肢の前傾の重要性をふまえた上で，身体の前傾を示す
2
つの角度（体 幹と水平線とのなす角度（κ）および下肢と水平線とのなす角度（τ）の変化につ いて，以下4.4.3.b
で検討していく。４.４.３. b 身体の前傾を示す角度について
初期飛行局面において身体を前傾させるためには，踏み切り動作によって前回り の角運動量を与えておくことに加え，飛行中に身体を前方に回転させる空気力（ピ ッチングモーメント）を得ることが重要である（Tveit ら 1981; Arndt ら 1995; Jin ら 1995; Komiら 2000; 瀬尾ら 2000）。このピッチングモーメントについて，頭を 上げる方向を正と定義すると，身体を前傾させるためには負のピッチングモーメン トが必要となる。
本研究で得られた下肢と水平線のなす角度（τ）について見ると，ジャンプ台を 飛び出してから
5 m
飛行する間に，Hip_Large
およびHip_Small
群のτが減少してい たため，2
群とも飛行中に下肢の前傾が行われていたことが分かる（Fig. 19a
）。ま た，τの角速度（τ’
）の変化を見ると（Fig. 19b
），2
群とも0m
地点におけるτ’
の値がほぼ同じ値（－200 deg/s）であった。この結果は，2 群とも踏み切り動作に よって前回りの角速度を同程度に与えていたことを示唆するものである。また，2 群のτ’
は0 m
地点から3 m
地点までの区間で，その絶対値が急激に小さくなってい た。この結果より，この区間においてはτ’
を減ずるように作用する正の（頭上げ方 向の）ピッチングモーメントが働いていたものと推察される。その後3m
地点から5m
地点までのτ’の絶対値の変化は，それまでの変化に比べて緩やかであった。こ れらの結果から，3m
地点以降に作用したピッチングモーメントの大きさは，ジャ ンプ台を飛び出してから3m
地点まで飛行する区間のそれと比べ，2
群とも小さくなっていたものと推察される。
次に，
Hip_Large
群とHip_Small
群との間で，それぞれに作用したピッチングモーメントの大きさを推測してみる。まず，
2
群の間でτ’
を比較した結果，0m
地点に おいては差が見られなかったものの，1m
地点および2m
地点においてHip_Large
群のτ’は
Hip_Small
群よりも有意に小さい値（絶対値）を示した（Fig. 19b）。特に，0m
から1m
地点までの飛行の間にHip_Large
群のτ’の絶対値は減少し，一方でHip_Small
群のそれは，ほとんど変化していなかった。これらの結果から，0m
地点から
1m
地点までの間で，Hip_Large
群にはHip_Small
群よりも大きな頭上げのピッ チングモーメントが作用したものと推察される。その後3 m
までτ’の絶対値は，Hip_Large
群がHip_Small
群よりも小さい値ではあったが，その変化量は2
群ともほぼ同じであったことから，この区間において作用したピッチングモーメントの大き さは，
2
群の間で大きな違いがなかったものと推察される。3m
地点以降は，それま で観察されたτ’の絶対値の急激な減少は見られず，Hip_Small
群は緩やかに減少し，Hip_Small
群は緩やかに増大していた。すなわち，2
群に作用したピッチングモーメントの大きさは小さいものの，
Hip_Large
群には頭下げのピッチングモーメントが 作用し，一方でHip_Small
群には頭上げのピッチングモーメントが作用したものと 推察される。この原因を
4.4.1.b
で示した姿勢変化と空気力との関係で説明することを試みる（
Fig. 18
）。まずジャンプ台を飛び出した直後（0
～1 m
）の迎え角（α）について，Hip_Large
群はHip_Small
群に比べ,0 m
地点ではほぼ同じであったが，1 m
地点ではHip_Small
群よりも小さい値を示し，ピッチングモーメントを受けにくい姿勢であったと考えられる。一方で，下肢とスキーとのなす角度（θ）について，0～1 m地
点まで
Hip_Large
群がHip_Small
群よりもθを小さくしていたため，同様にピッチーメント減少作用よりも，Hip_Large群が
Hip_Small
群より股関節角度（ε）を0～
1 m
地点まで大きくしていたことによるピッチングモーメント増大作用の方が大き く，結果としてHip_Large
群にはHip_Small
群よりも大きなピッチングモーメント がもたらされたものと推察される。その後
1 m
地点から3 m
地点まで，2群のHip_Large
群はεの増大を抑制してお り，εの増加量はHip_Small
群に比べて小さかった。その一方で，Hip_Small
群はε を次第に増大させることで，2
群間のεの差は次第に減少していた。さらに，Hip_Small
群のθの値をHip_Large
群と比べると，1 m
地点ではθがやや大きく，2 m
地点ではほぼ同じ値となり，3m 地点では小さくなっていた。ただし，これらの角 度には統計学的に有意な差は見られなかった。すなわち，いずれの地点でも，2 群 のθはほぼ同程度の大きさであった。これらの結果から，この1
～3 m
地点におい て，2
群間のθの大きさに差はなく，一方でεの差が小さくなっていたことが示唆 される。したがって，これらεおよびθの大きさに由来するピッチングモーメント の大きさも同程度の大きさに収束したものと推察される。最後に
3 m
地点以降は，2
群のεはほぼ同じ大きさであった。θについてはHip_Large
群がHip_Small
群よりもやや大きい値を示したものの，その差は統計学的に有意ではなかった。また，αについては
Hip_Large
群がHip_Small
群よりも小さ い値を示したものの，3m
地点以外で統計学的に有意な差は見られなかった。Hip_Large
群にHip_Small
群よりも小さなピッチングモーメントが作用していた理由は，αがこの区間で
Hip_Large
群よりも小さかったためと推察される。しかしながら，
Hip_Large
群が示したピッチングモーメントがHip_Small
群よりも小さいのみならず，負の値であったことは谷ら（1971）の資料からは説明ができない。このよ うな負のピッチングモーメントが発生する要因として，両スキーの開き角度（いわ ゆる